華為：走好IPv6過渡是關(guān)鍵

　　■徐小興

　　IPv6是解決IPv4地址耗盡問題的根本解決方案，但是由于現(xiàn)有IPv4用戶存量很大，絕大部分現(xiàn)網(wǎng)也還不支持IPv6應(yīng)用，使得現(xiàn)網(wǎng)從IPv4向IPv6演進(jìn)的難度較大。為了保證用戶和業(yè)務(wù)平穩(wěn)過渡，我們預(yù)計整個演進(jìn)周期將是個長期的過程，也就是說IPv6將會與IPv4長期共存。因此，IPv6過渡方案顯得尤為重要。

　　我們通常說IPv6過渡技術(shù)，一般分為三大類：雙棧、隧道、地址轉(zhuǎn)換或翻譯技術(shù)(NAT)。雙棧是IPv6過渡的基礎(chǔ)，但雙棧不能解決地址短缺的問題。地址轉(zhuǎn)換或翻譯技術(shù)(統(tǒng)稱為NAT技術(shù))，可以分為兩類，一類是IPv4私有地址到IPv4公有地址的地址轉(zhuǎn)換NAT技術(shù)(或稱為NAT44)，另一類是IPv4與IPv6地址之間轉(zhuǎn)換的技術(shù)，例如NAT-PT、NAT64、IVI等。值得一提的是NAT-PT，2007年IETF發(fā)布RFC4966，列舉了NAT-PT諸多難以克服的問題，將NAT-PT標(biāo)準(zhǔn)修改為“歷史”狀態(tài)，不再推薦使用。

　　對于運(yùn)營商來說，IPv6是未來解決IPv4地址短缺的根本解決方案，也是一個逐步演進(jìn)的過程，運(yùn)營商一方面要盡快引入IPv6，另一方面也要考慮IPv6真正大規(guī)模應(yīng)用之前如何解決IPv4公有地址不足的問題。

　　綜合現(xiàn)有過渡技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，目前有三種主要的過渡方案組合，包括雙棧、6RD和DS-LITE方案。

　　雙棧方案解決地址緊缺問題

　　全網(wǎng)以雙棧為基礎(chǔ)，當(dāng)IPv4公有地址不足時采用IPv4私有地址發(fā)展用戶，終端同時從運(yùn)營商獲得IPv4私有地址和IPv6地址，在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)側(cè)做一次NAT44轉(zhuǎn)換。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到后期，終端和業(yè)務(wù)大部分都是IPv6的時候，可以逐步關(guān)閉IPv4，只給用戶分配IPv6地址。

　　雙棧方案，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本不用調(diào)整，NAT44的技術(shù)已經(jīng)非常成熟。對采用橋接型家庭網(wǎng)關(guān)的用戶較為簡單，只要用戶主機(jī)能夠支持IPv6即可，這一點(diǎn)對我國運(yùn)營商有很強(qiáng)的吸引力，因為我國的家庭寬帶用戶，有一部分是采用橋接型家庭網(wǎng)關(guān)接入的；不過對于路由型家庭網(wǎng)關(guān)還是要求家庭網(wǎng)關(guān)升級或更換支持雙棧，現(xiàn)在采用路由型家庭網(wǎng)關(guān)的用戶越來越多，這是一個較難解決的問題，如果用戶不更換家庭網(wǎng)關(guān)IPv6將難以真正推廣使用。另外，此方案要求BRAS全面升級支持雙棧，這一點(diǎn)對運(yùn)營商來說存在一定的風(fēng)險，BRAS長期運(yùn)行IPv4/IPv6雙協(xié)議棧對運(yùn)維是一個較大的挑戰(zhàn)。

　　IPv6快速部署方案

　　基于IPv4網(wǎng)絡(luò)快速引入IPv6方案，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的BRAS等設(shè)備不用升級改造支持IPv6，在城域網(wǎng)絡(luò)中集中部署6RD網(wǎng)關(guān)。當(dāng)用戶有IPv6接入需求時，CPE與6RD網(wǎng)關(guān)之間建立IPv6overIPv4的隧道，IPv6通過隧道轉(zhuǎn)發(fā)到6RD網(wǎng)關(guān)，而用戶的IPv4訪問繼續(xù)通過原有的路徑。

　　6RD方案適合還有較多IPv4公有地址儲備的運(yùn)營商，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)快速引入IPv6服務(wù)。有些運(yùn)營商或因為客戶要求或迫于競爭，需要為用戶提供IPv6服務(wù)，又不希望對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行較大改造，采用6RD是一個較為經(jīng)濟(jì)、風(fēng)險較小的選擇。6RD對部分擁有較多IPv4公有地址儲備的歐美運(yùn)營商可能更具有吸引力。

　　DS-Lite方案

　　在網(wǎng)絡(luò)中部署DS-LiteCGN設(shè)備，BRAS到核心路由器通過IPv6連接，用戶CPE到DS-LiteCGN之間建立IPv4overIPv6隧道。BRAS設(shè)備給用戶CPE分配IPv6地址，IPv6流量通過BRAS直接上行到核心路由器，用戶的IPv4流量到CPE后，經(jīng)過IPv4overIPv6隧道上行到DS-LiteCGN上，CGN同時具有NAT44的功能，IPv4數(shù)據(jù)經(jīng)隧道解封裝后，經(jīng)過一次NAT44轉(zhuǎn)換，最終到IPv4骨干網(wǎng)。

　　DS-LITE方案的特點(diǎn)是全網(wǎng)運(yùn)行IPv6單協(xié)議棧，運(yùn)營商不用為用戶提供IPv4地址，適合在完全新建區(qū)域采用此方案，發(fā)展用戶的同時直接將支持DS-Lite的CPE直接發(fā)放給用戶，徹底解決用戶CPE的問題，部分新興運(yùn)營商或者希望盡快向IPv6遷移的運(yùn)營商可能會更多地考慮這個方案。可以看出，對于現(xiàn)網(wǎng)存量很大的主流運(yùn)營商，DS-LITE方案是一個較為遠(yuǎn)期的方案。

　　雖然這些方案有很多差異，但也有一個共同點(diǎn)：當(dāng)IPv4公有地址不足時，IPv6的遷移還沒有完成，采用IPv4私有地址給用戶提供接入服務(wù)成為一個無法避免的選擇，NAT44的使用成為必然。

　　基于各過渡技術(shù)的進(jìn)展，運(yùn)營商可以根據(jù)自己的演進(jìn)特點(diǎn)，選擇合適的過渡方案組合。從目前國內(nèi)的實(shí)踐看，IPv6引入進(jìn)度較快的省份，大多是以雙棧網(wǎng)絡(luò)部署為基礎(chǔ)，來引入IPv6應(yīng)用，雙棧網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)備好后，即可以IPv6網(wǎng)絡(luò)的邏輯平面能力，來孵化IPv6業(yè)務(wù)和應(yīng)用。在全網(wǎng)具備了雙棧能力的基礎(chǔ)上，通過NAT44和NAT64等翻譯技術(shù)解決地址緊缺問題。與此同時，部分省份也在試驗DS-LITE等純IPv6網(wǎng)絡(luò)的過渡方案。

　　華為的創(chuàng)新和實(shí)踐

　　華為一直在積極探索IPv6演進(jìn)方案并進(jìn)行相關(guān)技術(shù)儲備。2009年，華為和中國電信深入合作，共同實(shí)現(xiàn)了低成本、可復(fù)制的IPv6平滑網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)“長沙模式”，以雙棧為基礎(chǔ)，基于現(xiàn)網(wǎng)平滑升級，是國內(nèi)運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)向IPv6演進(jìn)的一個重要創(chuàng)新和實(shí)踐，相關(guān)工作獲得了國際權(quán)威機(jī)構(gòu)——全球IPv6論壇的認(rèn)可，并成為全球第一家獲得IPv6論壇認(rèn)可的“IPv6ReadyISP”。

　　今年4月，華為舉行了IPv6演進(jìn)方案和CGN產(chǎn)品發(fā)布會，華為IPv6演進(jìn)方案有兩個重要創(chuàng)新：第一，IPv6演進(jìn)方案只需在現(xiàn)網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行增量部署，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)網(wǎng)向IPv6的平滑演進(jìn)，充分保護(hù)了運(yùn)營商現(xiàn)網(wǎng)的投資；其次，通過一種單板類型，同時適配三種過渡技術(shù)方案，可以減少運(yùn)營商在過渡方案不同選擇的成本。

　　現(xiàn)網(wǎng)能否順利實(shí)施IPv6過渡技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)層面的工作也非常重要。華為在IETF、ITU等國際標(biāo)準(zhǔn)組織的IPv6標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)行了大量的投入，并取得了豐碩的成果。截至目前，華為在IETF發(fā)布了24篇RFC，覆蓋IPv6、路由、MPLS/GMPLS、P2P、安全等工作組。ITU-T的IPv6標(biāo)準(zhǔn)制定，偏重于IPv6場景和需求的研究。在本研究期(2009年-2012年)ITU-T正在制定的5篇標(biāo)準(zhǔn)中，華為主導(dǎo)了3篇，其中，華為攜手運(yùn)營商，共同完成了2個標(biāo)準(zhǔn)的起草，分別是Y.ipv6na和Y.ipv6migration。

　　“信息通信技術(shù)讓城市生活更美好”的世界電信和信息社會日主題，呼應(yīng)了上海世博會“城市，讓生活更美好”的主題，IPv6是未來網(wǎng)絡(luò)的基石，IPv6將讓下一代互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)更加美好。華為IPv6過渡方案的創(chuàng)新和實(shí)踐工作，將支持運(yùn)營商將現(xiàn)網(wǎng)平滑演進(jìn)到下一代互聯(lián)網(wǎng)，為智能城市和信息化社會提供基于新技術(shù)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)保障。

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